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「照明設計の基礎」省エネルギーとCEC/L
省エネルギーとCEC/L 1 世界のエネルギー需要はオイルショック後の低迷期を脱 するために、温室効果に最も影響するといわれている二酸 して、省エネルギー化が促進されてきてはいますが1980年 化炭素(CO 2)、メタンなどの排出量低減をはかる京都会議 代の前半以降確実に増加傾向を示しています。これはエネ 議定書が採択されました。 ルギー多消費型ライフスタイルの傾向が強まり、 民生・運輸 この議定書では日本の達成目標として、CO 2の排出量を 部門のエネルギー消費が増加したものと考えられます。 2010年頃には1990年に比べ▼6%にすることが定められ また一方では、地球規模にまで広がるオゾン層の破壊、地 ていました。しかし原子力などの非化石エネルギーの導入が 球温暖化、酸性雨、海洋汚染、森林の減少、砂漠化などの 進まずエネルギー起源のCO 2排出量は、目標とする水準ま 様々な環境関連問題が挙げられます。その様な状況の中で で低減できませんでした。よって、2008年3月に「目標達成 1997年12月京都で開催された「地球温暖化防止条約締結 計画」を全面的に改訂し、追加対策や新たな削減量が位置 国際会議(COP3)」では、地球温暖化の危機を未然に回避 付けされました。 2 今後のエネルギー政策としてはエネルギーの安定供給、 地 の中小規模な建築物も第二種特定建築物として対象となり 球環境の保全、経済の安定的発展の両立をいかに実現すべ ました。 きかが最大の課題となります。1979年(昭和54年)に制定さ 性能基準「照明エネルギー消費係数(CEC/L)」または仕 れ、2005年(平成17年) に改正された「エネルギーの使用の 様基準から算定されたポイントを確認し、国の定めた基準値 合理化に関する法律」(略称:省エネ法)では、建築物に係る に対して達成度が不足している場合には省エネ措置の再検 措置として政令の定める特定建築物においては、従来の新 討を求めることになっています。 なお非住宅においては、 延床 築・増改築に加えて、政令の定める規模以上の大規模改修 面積が5000㎡以下の建築物の照明設備については性能基 の際にも工事着工の21日前までに省エネルギー計画書の提 準「照明エネルギー消費係数(CEC/L)」によるほか、 仕様基 出が義務付けられました。また住宅・非住宅を問わず延床面 準「ポイント法」によっても評価をすることができ、延床面積 積2,000㎡以上の建築物は特定建築物に指定され、所管行 300㎡以上2000㎡未満の建築物に対しては「ポイント法」 政庁へ省エネ措置の計画を届け出ることも義務づけていま よりも更に簡便な 「簡易なポイント法」 が仕様基準として策定 す。 されました。住宅においては面積にかかわらず「照明エネル さらに2009年(平成21年)の改正では、産業部門に加え ギー消費係数 (CEC/L) 」 のみの評価となります。 て大幅にエネルギー消費量が増加してる業務・家庭部門の 対策が強化されました。省エネ法は改正するたびに厳しくな 2005年の改正省エネ法で追加対象住宅(共同住宅) に関 り事業所へ省エネ措置を設定し、照明設備についても効率 して は 別 項( P 7 2 住 宅 の 照 明 エ ネ ル ギ ー 消 費 係 数 (CEC/L) ) にてご説明致します。 的利用を促しています。 2010年(平成22年)4月からは300㎡以上2,000㎡未満 性能基準と仕様基準の選択について 規模 5,000㎡超 5,000㎡以下2,000㎡以上 2,000㎡未満300㎡以上 仕様基準(簡易なポイント法) 新築・増改築 仕様基準(ポイント法) 性能基準(CEC/L計算法) 大規模修繕 備考 仕様基準(ポイント法) 性能基準(CEC/L計算法) 第一種特定建築物 -65-69- 対象外 第二種特定建築物 3 照明エネルギー消費係数(CEC/L) CEC/Lとは照明設備のエネルギー利用効率を示す係数 で次式によって計算されます。標準的な設備の照明消費エ (CEC/L) ネルギー量に対して、計画した設備がどれだけ省エネを図っ ているかの達成度合いを数値化して示すものです。 CEC/L=1.0であれば標準値通りであり、1.0未満なら省エ CEC/L:Coefficient of Energy Consumption for Lighting 年間仮想照明消費エネルギー量(式の分母) は標準的な ネを図っている設備と判断されます。 (表1) 照明設備電力に年間の照明点灯時間をかけて求められるも のです。標準照明設備電力(Ws)は表1の用途区分によら ず一般空間と特殊空間に分類され7段階に設定されていま す。 (表2・3) 表1 建築物の用途 ホテル等 照明エネルギー消費係数(CEC/L)の基準値 病院等 物品販売業を 事務所等 営む店舗等 CEC/Lの基準値 学校等 飲食店等 集会所等 工場等 1.0 表2 Wsの設定値(一般空間) Ws/(W/㎡) 玄関ホール・エントランス (店舗) 営業室(官庁・銀行・証券・金融・保険・商社・不動産・建設などあらゆる業種) 製図室・設計室・ 玄関ホール・エントランス (店舗以外) ラウンジ・フロント・ コンピュータ室・管理室・制御室・監視室・ 商品展示室・ディ EVホール・ 事務室・会議室・応接室・待合室・ 書庫・ファイル室・資料室・印刷室・図書室・閲覧室・メディ 教室・講義室・研修室・実習室・準備室・集会室・CAD/VDT室・ 講堂・体育館・会議場・ 売店・チケッ 食堂・レストラン・喫茶室・ 便所・洗面所・ 喫煙室・リフレッシュ空間・ 更衣室・休養室・控え室・当直室・仮眠室・ 廊下・通路・階段(外部者利用あり) 廊下・通路・階段(内部者利用のみ) 倉庫(出入頻度大) バックヤード・荷積み荷降ろ 7 機械室・ 駐車場・車路・ 5 倉庫(出入頻度小および無人倉庫) ・ -66-70- 表3 Wsの設定値(特殊空間) Ws/(W/m2 手術室・ 診察室・ 展示スペース (石彫刻・金属彫刻・陶磁器) 宴会場・式場・ カラオケ・遊戯場・ スポーツ一般競技・ 検査室・処置室・集中治療室・準備室・ナースステーション・回復室・物理療法室・ 幼稚園・保育所の保育室・ 一般製造工場・修理工場(全般照明のみ) 展示スペース (木彫・彫塑) 楽屋・演者控え室・ 美容室・調髪室・ スポーツ練習・リクレーショ 映画・テレビ・写真などのスタジオ(全般照明のみ) 病室・ 老人ホーム・福祉ホーム・ 観客席(スタジアム、屋内競技場・劇場・映画館・講演など) 展示スペース (絵画・書道) 神社・寺院・ 7 5 バー・キャバレー・ナイ ダンスホール・ディ 展示スペース (版画・染色・剥製) (3)CEC/Lの計算対象外の場所と設備 ①物品販売をせず、 サービスを提供する店舗は除外される。 (1) 「省エネルギー計画書」を作成する時に注意するポ イント ①省エネ法の対象となる建築物案件はすべて、省エネルギー 基準のCEC/L≦1.0をクリアしている必要があります。 ②CEC/Lの計算対象となる照明設備は、一般的な全般照 明と局所照明であり次のようなものは除外される。 ・誘導灯、常夜灯、足元灯など (防犯、防災、避難などの安 全性の確保となるもの) (2)省エネルギー照明を計画する時のポイント ・シャンデリア、広告灯、ディスプレイ灯、光のアートなど (照 明を象徴、装飾、芸術とするための演出性の確保となるも ①インバータ器具などのエネルギー消費効率の良い照明 器具を使用する。 ②照明制御装置を採用する。 ③広い部分の照明エネルギー消費係数(CEC/L)を基準 の) ・壁灯、床置灯など (休憩や団欒のための快適性の確保と なるもの) ・病院の手術室の無影灯など (設備のエネルギー効率より 値以下にする。 事務所ビルは主用途である事務室を対象の中心にする。 電気室、通路などその他の部分でCEC/Lが仮にオーバー しても建物全体としてのCEC/Lの値を十分にカバーできる。 -67-71- も優先させる必要がある、 より高度な機能や目的を有する 照明設備システム) (4)CEC/Lの計算方法 照明エネルギー消費係数(CEC/L)は次の式により、個々 の室、通路などの年間照明消費電力量(kWh/年)を求め 9,760を乗じてエネルギー量に換算して求めます。 用途ごとに設定値が決められています(表4) 照明制御システムを設備すればCEC/Lが小さくな ΣET × ΣES × 9,760 るよう設定された係数で、在室検知制御とタイムス ケジュール制御を併用したときの総合係数Fは0.8 Σ (WT × A × T × F)× Σ (WS × A × T × Q1 × Q 2)× 9,760 × 0.9=0.72と考えます(表5) Q1:照明設備の種類に応じた係数(表6) 注)1kWh =3,600kJ(キロジュール) であるが、1次エネル ギーから電力に変換するときの発電・送電、昼・夜間の 効率を考慮して9,760を使用する。 Q2:照明設備の照度に応じた係数(表7) ET: 高品質・高照度の照明が実施できるよう係数Q1、Q2で配 Es: WT: Ws: 慮されたもので、埋込ダウンライト、間接照明器具、建築化 照明などはQ1のうち特別措置と見なされます。 建物の用途・ (表2・3) (年間全日) (週1日休) (土日祝休) *評価対象の空間(区画)毎に、年間稼働日と照明設備システムの1日使用時間を勘案して、一番近似する欄の数値を選択する。 *当該評価対象建築物の年間稼働日とは無関係に照明設備システムが使用される空間(区画)については、相当する年間稼働日の欄を参照する。 *不定期あるいは間欠的に使用される照明設備システムにおいては、 その使用の実情に応じて、最下欄の数値を使用する。 *計画や設定に伴い、別途正確な年間点灯時間の推定がなされている場合は、 その数値を用いてもよい。 表5 照明設備の制御による補正計数F 表6 照明設備の種類による補正計数Q1 補正計数Q1 (1) まぶしさを制御するためにルーバ、透光性 カード、 カバーなどを採用するなど、特別の措置が 講じ 1.0 (2) 表7 照明設備の照度による補正計数Q2 補正計数Q2 (1) 1.00 (2) (3) 1.0 この表において、Lは設計照度(単位ルクス) を表すものとする。 -68-72- (5)計算の簡略化 CEC/Lの計算は、 照明設備計画全体での結果を忠実に 求められますが、実際には微細な床面積でかつエネルギー消 費量が比較的小さな空間を対象とすることになるため、計算 に多大な労力が掛かります。そこで、計算結果が若干不利と 床面積50m2以上の照明区画のみを計算 すべての照明区画の年間照明点灯時間を、 主たる照明区画の年間稼働日数に対応し て、 なることを容認したうえで表8のいずれかを採用することがで きます。 4,500h (6)CEC/L計算書 3,750h 3,000h 店舗事例(表9) 作成日 2009-7-7 Ws W T W×N N F WT Q1 Q2 Q1 Q2 ET Es CEC/L 器具 番号 略号 W/m 2 m2 W/m 2 (器具1台あたりの消費電力) × 30 4380 1897.00 B862 (内訳) C322 D151 FHT-92791-PN9 FHF86W×2直付下面バッフル FHT-42414-PH9 FHF32W×2直付下面バッフル DD-10133MK-PN9 ネオセラ100W×1ダウンライト 174.0 192 倉庫 大) × × 39578 20.86 173352 1.00 1.26 1.00 33408 1.00 1.30 89.0 10 890 1.00 1.30 110.0 48 5280 1.00 1.00 1897.00 2 × 39578 20.86 173352 20 1500 98.00 A322 10 4380 60.00 A322 FHT-42307N-PN9 FHF32W×2逆富士形 FHT-42307N-PN9 FHF32W×2逆富士形 65.0 16 65.0 6 158.00 1040 10.61 □ 簡略化Ⅱの方法 314069 0.55 173352 314069 0.55 2940 0.53 1.00 1.00 1.00 1708 2628 0.65 3268 5568 0.59 319637 0.55 1708 1430 9.05 3268 × × T/1,000) 176620 × □ 簡略化Ⅲの方法 9760 kJ/kWh 1723811 MJ 3119657 MJ -69-73- ET/Es 173352 × 計算の簡略化タイプ: □ なし □ 簡略化Ⅰの方法 × 1560 41008 19.96 176620 2055.0 × × × 1.00 1.00 1.00 6.50 × × 1560 390 (W×N) WT× × 4 照明設備について光源や照明器具の種類、制御方法など 延べ面積4,000m2 の設備の仕様によって簡易にポイントを積み上げ、 この合計 によって省エネ措置を評 価する方法です( 。表10∼12) 1,800㎡ 仕様基準「ポイント法」は、延べ面積5,000㎡以下の建築 280㎡ 物のみに適用できます。5,000㎡を超える大規模の建築物 は「照明エネルギー消費係数(CEC/L)」のみが適用されま 200㎡ す。 また、 延べ面積300㎡以上2,000㎡未満の建築物は 「ポ 2,280㎡ 0.57 イント法」よりもさらに簡便な「簡易なポイント法」で判定す ることができます。 24 × 0.45 + 12 × 0.07 + 6 × 0.57 具体的には照明区画ごとに評価点(ポイント)を求め、床 + 80 =100.9 面積で加重平均したものを総合評価点とし、さらに80を加 照明区画の計算対象面積が延べ床面積の50%を超え るまでを計算対象とします。 えたものが100以上であれば基準に達したものと判定され ます。 合計が100を超えればCEC/L=1.0以下と同等の省エ ネ性を認められたことになります。 項 目 措 置 状 況 簡易なポイント法 総合効率が100 lm/W以上のものを採用 12 − 高周波点灯専用型であるもの − 12 総合効率が90 lm/W以上100 lm/W未満のものを採用 6 − 上記に掲げるもの以外 − 0 6 6 LED型ランプを採用 6 6 上記に掲げるもの以外 0 0 12 − 0.8以上0.9未満 6 − 0.8未満 0 − 12 − 0.65以上0.75未満 6 − 0.6未満 0 − 0.6以上 12 − 0.5以上0.6未満 6 − 0.5未満 0 − 0 − 蛍光ランプ 光 源 の 種 類 照 明 器 具 の 照 明 効 率 コンパクト形の 蛍光ランプをのぞく コンパクト形の蛍光ランプ、メタルハライドランプ又は高圧ナトリウムランプを採用 0.9以上 下面開放器具 照 明 器 具 の 器 具 効 率 点 数 ポイント法 0.75以上 ルーバ付器具 下面カバー付器具 上記に掲げるもの以外 1「総合効率」 とは、蛍光ランプの全光束(単位 ルーメン) を、蛍光ランプと安定器の消費電力(単位 ワット)の和で除した数値とする。 を、蛍光ランプ、 メタルハライドランプ又は高圧ナトリウムランプの定格光束(単位 2「器具効率」とは、照明器具から出る総光束(単位 ルーメン) ルーメン) で除した数値とする。 3「下面開放器具」 とは、下面にカバー等が付いていないものをいう。 4「下面カバー付器具」 とは、下面に透光性カバーが付いたものをいう。 5「LED型ランプ」とは、電圧を加えた際に発光する半導体素子を用いたランプをいう。 -70-74- 表11 照明設備の制御方法に関する評価点 項 目 措 置 状 況 7種類の制御方法 ●カード、センサ等による在室検知制御 ●明るさ関知による自動点滅制御 ●適正照度制御 ●タイムスケジュール制御 ●昼光利用照明制御 ●ゾーニング制御 ●局所制御 のうち 照 明 設 備 の 制 御 方 法 簡易なポイント法 3種類以上を採用 22 − 2種類以上を採用 − 22 1種類以上又は2種類以上を採用 11 − 1種類以上を採用 − 11 0 0 上記に掲げるもの以外 表12 照明設備の配置、 項 目 室 等 の 形 状 及 び 内 装 仕 上 げ の 選 定 照 度 の 設 定 室 の等 選の 定形 状 内 装 仕 上 げ の 選 定 点 数 ポイント法 措 置 状 況 点 数 ポイント法 簡易なポイント法 事務所の用途に供する照明区画の面積に対して9割以上に対してTAL方式を採用 22 22 事務所の用途に供する照明区画の面積に対して5割以上9割未満に対してTAL方式を採用 11 11 0 0 12 − 室指数が2.0以上5.0未満 6 − 上記に掲げるもの以外 0 − 12 − 天井面の反射率が70%以上かつ、 側面の反射率が30%以上50%未満かつ 床面の反射率が10%以上 6 − 上記に掲げるもの以外 0 − 上記に掲げるもの以外 室指数が5.0以上 天井面の反射率が70%以上かつ、 側面の反射率が50%以上かつ 床面の反射率が10%以上 1「TAL方式」 とは、 タスク・アンビエント照明方式をいう。 2 室指数kは次に掲げる式によって計算したものとする。 k = X × この式において、X、Y及びHは、 それぞれ次の数値を表すものとする。 X 室の開口 (単位 メートル) Y 室の奥行き (単位 メートル) H 作業面から照明器具までの高さ (事務室及び教室以外の室にあっては床の上面から天井までの高さ) (単位 メートル) 3「反射率」は、天井面、壁面、床面における個々の部材の反射率をそれぞれ面積加重平均したものとする。 【参考文献】 財団法人 建築環境 省エネルギー機構:平成21年度 建築物の省エネルギー基準と計算の手引 新築・増改築の仕様基準(ポイント法)/新築・増改築の仕様基準(簡易なポイント法) -71-75- 5 住宅の照明エネルギー消費係数(CEC/L) 「省エネ法」の2005年の改正に伴い、 “住宅に係わるエ ネルギーの使用の合理化に関する建築主の判断の基準” が改正され2006年4月1日より施行されました。 共同住宅の共用部分における評価では、 「明視性」の確 保(全般照明)および、 「明視性」と「快適性」の両方の 確保(壁灯など:共同住宅では良く用いられる) を目的とし た照明設備が対象となります。建築物内部(天井、壁) と、 (1) ポーチ、外壁など建築外部に設備される照明システムは 対象となりますが、建築物とは切り離されて別途設置され る外構等の照明設備システムは、評価の対象から外され ます。 共同住宅においては、住宅(住棟) と一体的に設計、施工、 維持保全されるものとして共用部分の照明設備などが対 象となるため、建築物の照明設備に係る基準が適用され ました。ただし、建築物と異なる点を踏まえ、以下の点につ いて修正されています。ゾーニング制御や局所制御など一 部の制御方法が使われないほか、個々の制御方法による 省エネルギー効果が異なるため、制御方法に応じた係数 について修正は見直されています。 カテゴリー W/m エントランス・ 集会室、 メールコーナー、管理室、屋内廊下、 4 屋内階段、屋外階段、屋外廊下、屋内駐車場、機械室・ 5 *評価対象の空間(区画)毎に、年間稼働日と照明設備システムの1日使用時間を勘案して、一番近似する欄の数 値を選択する。 *不定期に使用される照明設備システムにおいては、 その使用の実情に応じて、最下欄の数値を使用する。 *計画や設定に伴い、別途正確な年間点灯時間の推定がなされている場合は、 その数値を用いてもよい。 表16 照明設備の制御による補正係数F 表17 照明設備の種類による補正係数Q (1) 人感センサーによる検知制御(ON・OFF制御) (2) 人感センサーによる検知制御(調光制御) まぶしさを制御するための反射板形状の工夫、 ルーバー・透光性カバーの採用など、 措置が講じ 1.0 適正照度制御(初期照度補正) 1.00 計算方法については、P68の(4)CEC/Lの計算方法をご参 照ください。 -72-76-